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电弱相互作用矢量暗物质模型中的一阶相变引力波

高能物理 - 唯象学 2024-06-14 v3

摘要

我们讨论了一种电弱相互作用矢量暗物质模型中的引力波。在该模型中,电弱规范对称性被扩展为 SU(2)0×_0 \times SU(2)1×_1 \timesSU(2)2×_2 \times U(1)Y_Y,并在 TeV 尺度自发破缺为 SU(2)L×_L \times U(1)Y_Y。该模型具有 SU(2)0_0 与 SU(2)2_2 之间的交换对称性。这一对称性稳定了与上述自发对称性破缺相关的一些大质量矢量玻色子,其中电中性的一个为暗物质候选者。在先前的研究中发现,SU(2)0_0 和 SU(2)1_1 的规范耦合相对较大,以通过冻结机制解释所测得的暗物质能量密度值。在较大的规范耦合下,规范玻色子可能对标量势产生可观的影响。本文中,我们聚焦于 SU(2)0×_0 \times SU(2)1×_1 \times SU(2)2_2 \to SU(2)L_L 的相变。我们计算了有限温有效势,发现相变在广泛的参数空间范围内为一阶且强相变。强一阶相变产生引力波。我们计算了引力波谱,发现未来的空间引力波干涉仪有可能探测到该模型预言的引力波。我们探索了引力波探测所能探测的参数空间区域。我们发现,引力波探测能够探测到模型中 CP 偶标量 hh' 的质量为几 TeV 的区域。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.13510,
  title  = {Gravitational waves from first-order phase transition in an electroweakly interacting vector dark matter model},
  author = {Tomohiro Abe and Katsuya Hashino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.13510},
  year   = {2024}
}

备注

33 pages, 10 figures, 1 table, version accepted by PTEP